1384.x射線反射式波帶片的衍射特性及應(yīng)用研究

1、X射線反射式波帶片的衍射特性及應(yīng)用研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：王心怡指導(dǎo)教師：肖沙里教授兼職導(dǎo)師：曹磊峰研究員學(xué)位類別：工程碩士（光學(xué)工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)光電工程學(xué)院二O一七年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要X射線的診斷技術(shù)廣泛應(yīng)用于天體物理、激光聚變、慣性約聚變點(diǎn)火研究、物質(zhì)組成分析等領(lǐng)域，尤其是近年來問世的新型光源如自由電子激光、高次諧波光源等，能夠產(chǎn)生超短的光脈沖，對(duì)這種超短X光的光譜分析讓人類對(duì)物理過程的認(rèn)

2、知擴(kuò)展到了超快過程領(lǐng)域，為物質(zhì)的元素、物相、晶體結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品、材料的無損檢測(cè)、微電路的光刻檢驗(yàn)及人體的醫(yī)療檢查等提供了重要的分析手段，廣泛應(yīng)用于科學(xué)、醫(yī)療、衛(wèi)生、軍事及工農(nóng)業(yè)等各個(gè)方面。XUV(ExtremeUltraViolet)光的單色化需要有一定能量分辨的色散元件，如兩塊光柵構(gòu)成的單色器、OPM（OffplaneMounting）單色器等，然而這些單色器都使用了多塊光學(xué)元件，會(huì)使得傳輸效率降低。而反射式波帶片集色散、聚焦于一體，當(dāng)在

3、離軸工作模式時(shí)能排除零級(jí)背景光，且理論聚焦尺寸可小于體衍射的10nm限制。這些特性使得用它構(gòu)造的光學(xué)系統(tǒng)傳輸效率更高，且簡(jiǎn)化了單色器的設(shè)計(jì)，因此這種光學(xué)元件一提出，就引起了國外學(xué)者的關(guān)注。目前，國外已在同步輻射束線、自由電子激光和高次諧波等光源中成功使用反射式波帶片，實(shí)現(xiàn)了光源的單色化和一系列譜儀應(yīng)用，并取得了好的成果。普通的反射式波帶片是基于光柵方程，分光得到的準(zhǔn)單色光中不可避免會(huì)疊加諧波成分，使得光譜純度下降，并為后續(xù)的解譜帶來不便

4、。本文的主要內(nèi)容如下：首先介紹了X射線的應(yīng)用、幾種X射線光源和反射式波帶片相關(guān)的基本理論：包括標(biāo)量衍射、光線追跡和菲涅爾、Gab波帶片等。接著闡述了反射式波帶片的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造方法和基本原理，并基于標(biāo)量衍射理論對(duì)反射式波帶片的衍射特性進(jìn)行了模擬分析；提出了一種單焦點(diǎn)的一維反射式波帶片，模擬結(jié)果表明其能夠有效抑制高級(jí)焦點(diǎn)。其次，設(shè)計(jì)制作了用于驗(yàn)證衍射特性的可見光波段的反射式波帶片，基于光線追跡原理對(duì)所設(shè)計(jì)的反射式波帶片進(jìn)行了模擬，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)